Banker åbner kvantecomputerboksen

"Kvantecomputere vil være i stand til at udføre komplekse beregninger hurtigt," sagde Pierre Dulon, viceadministrerende direktør for IT og drift hos Credit Agricole i Paris, da han præsenterede på Singapore Fintech Festival i denne uge. "Vores kommercielle og investeringsbank er nødt til at lave intense beregninger hver dag."

Når folk tænker på kvantefysik – hvis de overhovedet tænker over det – tænker de nok ikke på banker. De tænker måske på en kat inde i en æske.

Dette var det berømte tankeeksperiment af Erwin Schrödinger, der undfangede en kat inde i en æske, der kunne være levende eller død, og hvad vi ved om kattens status uden at åbne låget. Ideen var at illustrere, at naturens fundamentale virkelighed ikke kan måles på en binær måde, men en række sandsynligheder baseret på forholdet mellem objekter og observatører.

Kvantemekanik beskæftiger sig med interaktioner mellem atomer og deres komponenter, og dens underlighed har nødvendiggjort historier som katte i en æske. Men videnskaben forklarer naturfænomener meget godt. Faktisk så godt, at nogle videnskabsmænd nu beskriver universet i form af at være en kæmpe computer.

"Hvis naturen er én stor universel computer," sagde Bob Sutor, chefkvanteeksponent hos IBM i USA, "så er elektroner dataene, og applikationerne er os - vores kemi, enhver fysisk reaktion, vi har. Naturen selv er den største computer, der kan løse disse. Kan vi efterligne, hvordan naturen fungerer som en måde at regne på?"

Matematikere og ingeniører har i årevis arbejdet på at gøre netop det: udvikle hardwaren til kvantecomputere og de algoritmer, de kan udføre.

I dag har vi prototype kvantecomputere i drift, selvom de ikke kan gøre noget nyttigt. Ikke endnu. Men den nytte er lige rundt om hjørnet, og derfor er banker som Credit Agricole så ivrige efter at bruge dem.

"Størrelsen af ​​forandringer vil være høj," sagde Valerie Sauvage, administrerende direktør og leder af IT for Asia Pacific i Singapore. Hun fører tilsyn med et nyt team, der udvikler use cases til kvanteberegning i risikostyring og kapitalmarkeder.

Flere matematikere!

Banker ser på teknologien til at optimere porteføljer, prissætte komplekse produkter, simulere markedsforhold og opgradere cybersikkerhed.

---

---

Bortset fra det faktum, at kvantecomputere stadig er embryonale, er den største forhindring, banker står over for, mangel på talent.

"Quantum computing har brug for færdigheder, der er forskellige fra traditionel programmering," sagde Dulon. "Det kræver en vis viden om kvantefysik og en solid baggrund i matematik." Credit Agricole søger at samarbejde med fintechs og universiteter med sådanne mennesker.

Databehandling au naturale

Ilyas Khan, administrerende direktør for Cambridge Quantum i Storbritannien, sagde (temmelig optimistisk), "Der er ingen grund til at blive mystificeret af kvantecomputere."

Kvantecomputere bruger subatomære partikler til at bære information, ligesom en klassisk computer betjener en transistor for at manipulere elektriske signaler til at gøre det samme. Men en transistor og dens arving, mikroprocessoren, er "konstruerede genstande", som Khan udtrykte det. De er menneskelige ting, der er beregnet til at manipulere naturen, og derfor har de grænser. Kvanteberegning er baseret på naturlige fænomener. Det er den "rigtige McCoy". Derfor står den ikke over for begrænsninger på, hvad den kan beregne, i hvert fald i teorien.

Tricket er at få maskinerne til at virke.

Den hardware, vi har i dag, er følsom og støjsvag. Fejl opstår på det mest grundlæggende niveau af hardwaren: qubit, hvilket vil sige kvantebit.

I klassisk databehandling er en bit den mest grundlæggende informationsenhed, enten nul eller én, og en byte er tusinde bits. DigFin skriver dette på en bærbar Mac med 500 gigabyte lagerplads. Det er mange etere og nuller, der lyner rundt om den bærbare computers mikroprocessorer. Så fantastisk som Mac'en er, kan den stadig kun køre relativt simple programmer. Det er fordi dets mikrochips er "konstruerede genstande" og derfor begrænsede.

Kvantecomputerverdenen har forvandlet bits til qubits eller kvantebits. Disse behandler langt mere information end en smule: i stedet for nul og én måler en qubit potentialet for, at en bit er enten én – med andre ord, er katten inde i kassen død eller levende? Usikkerheden beregnes i sandsynligheder snarere end et binært forhold, hvilket skaber et enormt felt af muligheder for, at en computer kan knase.

Den revolutionære qubit

Tricket er, at du ifølge kvantemekanikken faktisk ikke kan observere subatomære partiklers position uden at give nonsensresultater. Med andre ord, forsøg på at overvåge output fra kvantecomputere har en tendens til at nedbryde systemet. Men efterhånden som ingeniører bygger stadigt større arrays af qubits, lærer de at udnytte deres kraft.

John Martinis, professor i fysik ved University of California i Santa Barbara, siger, at skalering af brugen af ​​qubits er en måde at benchmarke fremskridt på. For eksempel siger Google og andre virksomheder, at det vil tage omkring 1 million qubits at opretholde driften på trods af fejl – med andre ord at køre softwareprogrammer.

Lige nu har den største kvantecomputer kun 64 qubits. Det får det til at lyde, som om industrien er langt væk fra at nå 1 million qubits, men fremskridtet kan være eksponentielt.

Med det i tankerne, mener eksperter, at det vil kræve en 50 millioner qubit computer for at knække de fleste krypteringsprotokoller. Det lyder endnu længere væk, men virkeligheden er, at regeringer og virksomheder bliver nødt til enten at udvikle kvantecyberforsvar med det samme, eller antage, at alle deres hemmeligheder vil blive optrevlet om så få som ti år.

"Dette repræsenterer en industriel revolution, som vi alle lever igennem," sagde Kahn. "Denne revolution er mere fundamental end nogen, der har fundet sted i historien."

Større end internettet?

"Dette er lige så stort som adoptionen af ​​klassiske computere i 1980'erne," sagde Sauvage hos Credit Agricole.

"Det her er større," sagde Khan.

hurtigere end du tror

Quantum computing har ikke tiltrukket hypen om kunstig intelligens. Men regeringer som USA, Kina, Storbritannien, Singapore, Tyskland og andre forfølger kvantecomputere som nationale prioriteter.

Verdens største teknologivirksomheder er også med i kapløbet: Google har for eksempel erklæret, at de vil have en fejltolerant computer kørende i 2029. Fintechs og universiteter afprøver en række forskellige hardware og fysiske systemer. Læg det sammen, og der er nu et voksende og mangfoldigt økosystem.

Det betyder, at virkningen af ​​kvanteberegning vil kunne mærkes før 2029. Kahn sammenligner dagens situation med introduktionen af ​​de første mobiltelefoner, som var store og klodsede og kun blev brugt af nogle få rige mennesker. Men disse tidlige brugere drev innovation. På samme måde eksisterede internettet som obskure domæner blandt videnskabs- og forsvarsforskningslaboratorier, før World Wide Web strikkede det sammen, så det kunne kommercialiseres.

World Wide Web var et tidligt eksempel på open source-udvikling, som gjorde internettet tilgængeligt for alle med en computer og et modem. Det samme sker allerede med kvantecomputere: IBM driver en 25-qubit kvantecomputer i skyen, så alle kan bruge hardwaren online.

Fra cyber til AI

Eksperter er enige om, at kvantecomputere er ved at begynde at påvirke cybersikkerhed. Inden for fem år vil det blive brugt til at løse store spørgsmål inden for kemi. Dens evne til at beregne scenarier og optimeringer vil begynde at forbedre risikostyringen inden for finans og andre områder.

Den største effekt vil dog være at indføre kvantecomputere i kunstig intelligens.

"Du kan ikke springe over AI og maskinlæring, hvis du vil have kvante," sagde IBM's Sutor. "Inderst inde er alt AI matematik; det er tunge udregninger. Quantum vil gøre det muligt for os at gøre dette hurtigere for AI, så vi kan finde bedre mønstre og bedre indsigt."

For eksempel i den finansielle verden er en stor bekymring omkring AI "forklarlighed". Et neuralt netværk giver resultater, som mennesker ikke kan forstå, selvom outputtet virker.

Dette er dog et problem for industrien. Handelsborde skal forklare deres strategier, investorer skal forklare deres porteføljer, og kreditansvarlige skal forklare, hvorfor de godkendte eller afviste en låneansøgning (inklusive årsager til menneskelig skævhed, der bliver kogt ind i kodningen). Quantum computing har magten til at låse op for mysterierne bag maskinlæring.

Kan vi gøre det bedre denne gang?

Fra kryptering til forklarlighed vil kvantecomputere dog stille lignende spørgsmål om etik og god regeringsførelse – spørgsmål, der blev ignoreret i fremkomsten af ​​klassisk databehandling og internettet, hvilket er grunden til, at vi er oversvømmet med dybe forfalskninger, modstridende netværk, databrud og dataindsamling af store teknologiske platforme.

"Vi sov ved rattet i 1990'erne," sagde Khan fra Cambridge Quantum. "Vi betaler prisen i dag. Det skal vi begynde at tale om nu."

Kvanteberegningens tilstand minder derfor meget om Schrödingers kat i æsken. Vil det være en god kraft – eller en trussel? Vi kan ikke løfte låget for at se, og derfor er svaret et sandsynlighedsfelt. Det er afgørende, at banker, blandt andre organisationer, forbereder sig på de ændringer, der er i vente, ideelt set i samarbejde med regulatorer og offentligheden.

Kilde: https://www.digfingroup.com/banks-quantum-computing/